徒手擼一個Spring Boot中的starter,解密自動化配置

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starter背景

Spring Boot目前已經變成了後端開發這必備技能之一,其中一個主要原因是Spring Boot中有個非常重要的機制(starter機制)。

starter能夠拋棄以前繁雜的配置,將其統一集成進starter,使用的時候只需要在maven中引入對應的starter依賴即可,Spring Boot就能自動掃描到要加載的信息並啓動相應的默認配置。

starter讓我們擺脫了各種依賴庫的處理,以及各種配置信息的煩惱。SpringBoot會自動通過classpath路徑下的類發現需要的Bean,並註冊進IOC容器。Spring Boot提供了針對日常企業應用研發各種場景的spring-boot-starter依賴模塊。所有這些依賴模塊都遵循着約定成俗的默認配置,並允許我們調整這些配置,即遵循“約定大於配置”的理念。

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我們經常會看到或者使用到各種xxx-starter。比如下面幾種:

Spring Boot starter原理

從總體上來看,無非就是將Jar包作爲項目的依賴引入工程。而現在之所以增加了難度,是因爲我們引入的是Spring Boot Starter,所以我們需要去了解Spring Boot對Spring Boot Starter的Jar包是如何加載的?下面我簡單說一下。

SpringBoot 在啓動時會去依賴的 starter 包中尋找 /META-INF/spring.factories 文件,然後根據文件中配置的 Jar 包去掃描項目所依賴的 Jar 包,這類似於 Java 的 SPI 機制。

細節上可以使用@Conditional 系列註解實現更加精確的配置加載Bean的條件。

JavaSPI 實際上是“基於接口的編程+策略模式+配置文件”組合實現的動態加載機制。

自定義starter的條件

如果想自定義Starter,首選需要實現自動化配置,而要實現自動化配置需要滿足以下兩個條件:

  1. 能夠自動配置項目所需要的配置信息,也就是自動加載依賴環境;
  2. 能夠根據項目提供的信息自動生成Bean,並且註冊到Bean管理容器中;

實現自定義starter

pom.xml依賴

<dependencies>
 <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-autoconfigure</artifactId>
    <version>2.0.0.RELEASE</version>
 </dependency>
 <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId>
    <version>2.0.0.RELEASE</version>
    <optional>true</optional>
  </dependency>
</dependencies>

根據需要自定義Starter的實現過程大致如下(以我定義的Starter爲例):

定義XxxProperties類,屬性配置類,完成屬性配置相關的操作,比如設置屬性前綴,用於在application.properties中配置。

TianProperties代碼:

import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
@ConfigurationProperties(prefix = "spring.tian")
public class TianProperties {
    private String name;
    private int age;
    private String sex = "M";
    //省略 get set 方法
}

創建XxxService類,完成相關的操作邏輯 。

TianService代碼:

public class TianService {

    private TianProperties properties;

    public TianService() {
    }

    public TianService(TianProperties userProperties) {
        this.properties = userProperties;
    }
    public void sayHello(){
        System.out.println("hi, 我叫: " + properties.getName() +
        ", 今年" + properties.getAge() + "歲"
         + ", 性別: " + properties.getSex());
    }
}

定義XxxConfigurationProperties類,自動配置類,用於完成Bean創建等工作。

TianServiceAutoConfiguration代碼:

@Configuration
@EnableConfigurationProperties(TianProperties.class)
@ConditionalOnClass(TianService.class)
@ConditionalOnProperty(prefix 
"spring.tian", value = "enabled", matchIfMissing = true)
public class TianServiceAutoConfiguration {

    @Autowired
    private TianProperties properties;

    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean(TianService.class)
    public TianService tianService() 
{
        return new TianService(properties);
    }
}

在resources下創建目錄META-INF,在 META-INF 目錄下創建 spring.factories,在SpringBoot啓動時會根據此文件來加載項目的自動化配置類。

「spring.factories中配置」

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=com.tian.TianServiceAutoConfiguration

把上面這個starter工程打成jar包:

使用自定義starter

創建一個Spring Boot項目test,項目整體如下圖:

在項目中把自定義starter添加pom依賴

<dependency>
    <groupId>com.tian</groupId>
    <artifactId>spring-boot-tian-starter</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>

TestApplication啓動類

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class TestApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(TestApplication.classargs);
    }
}

application.properties中配置

spring.tian.name=tian
spring.tian.age=22
spring.tian.sex=M

寫一個TestController.java類

RestController
@RequestMapping("/my")
public class TestController {

    @Resource
    private TianService tianService;

    @PostMapping("/starter")
    public Object starter() {
        tianService.sayHello();
        return "ok";
    }
}

把我們自定義的starter打成的jar依賴進來後,

可以看到其中多了一個json的文件。

最後啓動項目,輸入

http://localhost:9091/my/starter

controller成功返回ok,再看後臺打印

hi, 我叫: tian, 今年22歲, 性別: M

這就成功的現實了自定義的starter。

關鍵詞:開箱即用、減少大量的配置項、約定大於配置

總結

  1. Spring Boot在啓動時掃描項目所依賴的JAR包,尋找包含 spring.factories文件的JAR包,
  2. 然後讀取 spring.factories文件獲取配置的自動配置類AutoConfiguration`,
  3. 然後將自動配置類下滿足條件( @ConditionalOnXxx)的@Bean放入到Spring容器中(Spring Context)
  4. 這樣使用者就可以直接用來注入,因爲該類已經在容器中了。

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